Лекции для студентов

Характеристика и методы обработки молочного белково-углеводного сырья — Криоконцентрация

Криоконцентрация

При сгущении в вакуум-выпарных аппаратах в молочной сыворотке происходят сложные физико-химические изменения. Вследствие длительного теплового воздействия в ней частично денатурируют и коагулируют белки. В сыворотке появляется хлопьевидный осадок, теряется часть витаминов и ферментов. Изменяются вкусовые свойства продукта. На греющих стенках вакуум-выпарного аппарата появляется трудноудаляемый пригар. Сгущение соленой сыворотки практически невозможно из-за коррозии стенок аппарата при высокой температуре.

В этой связи особое внимание заслуживает метод криоконцентрирования. Процесс криоконцентрирования (вымораживание воды) протекает при низких температурах (0 — минус 15 °С), что позволяет максимально сохранить свойства исходного продукта, но из-за больших потерь сухих веществ со льдом (до 20 %) и высокой стоимости оборудования не нашел широкого применения. Этот способ концентрирования нашел практическое применение в зарубежной и отечественной практике для опреснения морской воды, концентрирования фруктовых соков и пищевых жидкостей животного происхождения.

В настоящее время способ криоконцентрации все шире используется для обработки пищевых жидкостей растительного происхождения. Развитие технологии этого способа и техники позволило начать его исследование для обработки цельного и обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки. Особый интерес представляет возможность использования криоконцентрации при переработке молочной сыворотки.

Данный метод может оказаться также целесообразным при сгущении таких продуктов, как обогащенная молочная сыворотка, в которой важно сохранить культуру ацидофильной палочки в живом виде.

Криоконцентрация включает в себя две основные технологические операции: образование смеси кристаллов льда с концентратом и разделение полученной суспензии. Для первой операции используют кристаллизаторы различных типов, для второй — сепарационные установки (центрифуги, фильтр-прессы, разделительные колонки и др.). Эти операции могут выполняться в одном устройстве, возможна и многоступенчатая обработка.

Преимущества метода криоконцентрирования — снижение коррозии аппаратов, уменьшение бактериальной обсемененности пищевого продукта. Кроме того, подсчет затрат на отбор тепла при кристаллизации и нагрев пищевых жидкостей при выпаривании показывает, что расходы при выпаривании выше. Кроме того, потери при выпаривании выше и из-за большого температурного градиента. Несмотря на это, до недавнего времени способ криоконцентрации не мог конкурировать с выпариванием из-за больших потерь (до 20 %) сухих веществ со льдом и высокой стоимости оборудования (в 3 — 5 раз выше вакуум-выпарных установок). Последние разработки показали возможность снижения потерь сухих веществ со льдом до допустимых пределов (около 1 % и ниже) за счет применения более современного оборудования и улучшения технологии отделения кристаллов льда от концентрата.

Применение метода сгущения вымораживанием применительно к молочному белково-углеводному сырью может решать дополнительные задачи, в частности:

- сохранение всех ценных качеств исходного сырья в концентрате с восстановлением вкуса, аромата при разбавлении;

- концентрирование соленой и биологически обогащенной молочной сыворотки.

Концентраты молочной сыворотки, полученные методами криоконцентрирования, могут быть использованы в производстве различных продуктов.